JP2008097803A - Hard disk drive - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハードディスク装置に関する。 The present invention relates to a hard disk device.
近年、ハードディスク装置（以下「ＨＤＤ」という）を用いた情報記録再生装置は、携帯音楽再生装置や携帯電話等に広く普及し始めている。このような情報記録再生装置は、さらなる小型化が求められており、従って、上記情報記録再生装置に搭載されるＨＤＤについても同様に小型化及び薄型化が求められている。 In recent years, information recording / reproducing devices using hard disk devices (hereinafter referred to as “HDDs”) have begun to spread widely in portable music reproducing devices, mobile phones, and the like. Such an information recording / reproducing apparatus is required to be further reduced in size, and accordingly, the HDD mounted on the information recording / reproducing apparatus is also required to be reduced in size and thickness.
このような背景から、ＨＤＤで使用する情報記録媒体（以下「磁気ディスク」という）は、その記録密度を増すことによって記録情報量が大容量化しており、これに伴って磁気ディスク自体も小型（小径）で薄いものが開発されている。 Against this background, information recording media (hereinafter referred to as “magnetic disks”) used in HDDs have a large recording information volume due to an increase in their recording density. Small diameters are being developed.
上述した磁気ディスクは、ＨＤＤを駆動するスピンドルモータのロータハブに設けられているディスク搭載面上に載置され、その上面がディスククランパーによる押圧を受けて固定されている。この磁気ディスクは、情報の記録再生時にスピンドルモータのロータハブと一体に高速で回転するものであるから、磁気ディスクの大容量化に伴い、情報の記録再生を正確に行うためには、磁気ディスクの回転速度や回転精度に対する要求は厳しいものとなる。 The above-described magnetic disk is placed on a disk mounting surface provided on a rotor hub of a spindle motor that drives the HDD, and its upper surface is fixed by receiving pressure from a disk clamper. Since this magnetic disk rotates at a high speed integrally with the rotor hub of the spindle motor at the time of recording / reproducing information, in order to accurately record / reproduce information as the capacity of the magnetic disk increases, the magnetic disk Demands for rotational speed and rotational accuracy are severe.
上述したスピンドルモータのロータハブには、下記の利点を考慮して、従来よりフェライト系ステンレス鋼が用いられている。 Conventionally, ferritic stainless steel has been used for the rotor hub of the spindle motor described above in consideration of the following advantages.
１）切削性が良好なため、寸法精度の確保が容易である。 1) Since the machinability is good, it is easy to ensure dimensional accuracy.
２）磁気ディスクの素材（ガラス）と線膨張係数が略同じである。 2) The linear expansion coefficient is substantially the same as that of the magnetic disk material (glass).
３）ある程度の耐食性を有している。 3) It has a certain degree of corrosion resistance.
さらに、上述した磁気ディスクの大容量化に伴い、情報の記録再生を正確に行うためには、ディスク搭載面に載置した磁気ディスクの変形を極力抑えることが求められる。このため、磁気ディスクと接するロータハブのディスク搭載面については、その平面度をディスク平面度と同等のレベルに近づけることが必要となる。 Further, with the increase in capacity of the magnetic disk described above, in order to accurately record and reproduce information, it is required to suppress the deformation of the magnetic disk placed on the disk mounting surface as much as possible. Therefore, the flatness of the disk mounting surface of the rotor hub in contact with the magnetic disk needs to be close to the same level as the disk flatness.
このような問題を解決する従来技術としては、ロータハブのディスク搭載面を、スパイラル形状の切削痕を残しつつ仕上げることが提案されている。この場合、切削痕により表面粗さは増すものの、切削痕の山の部分のみで磁気ディスクを支えるため、磁気ディスクの歪みは減少するとされる。なお、ロータハブの材質としては、フェライト系の快削性ステンレス鋼の他、マルテンサイト系及びオーステナイト系のステンレス鋼、アルミニウム及びその合金、黄銅、銅合金、各種鋼材、及び切削可能で適切な硬度を備えた材質を用いることができると記載されている。（たとえば、特許文献１参照）
また、フェライト系ステンレス鋼はある程度の良好な切削性を有しているが、ディスク搭載面の平面度を１μｍ以下に管理することは困難である。すなわち、機械加工面の平面度（加工精度）は、加工機械（旋盤等）のスピンドルへ作用する負荷に応じて発生する振動や切削工具の振動の影響を受けるため、平面度を向上させるためには切削性のよい材料の選択が必要になる。従って、フェライト系ステンレス鋼の切削性は、ディスク搭載面に１μｍ以下の平面度を確保するには不十分である。
As a conventional technique for solving such a problem, it has been proposed to finish the disk mounting surface of the rotor hub while leaving a spiral-shaped cutting mark. In this case, although the surface roughness is increased by the cutting trace, the magnetic disk is supported only by the crest portion of the cutting trace, so that the distortion of the magnetic disk is reduced. In addition to ferritic free-cutting stainless steel, the rotor hub is made of martensitic and austenitic stainless steel, aluminum and alloys thereof, brass, copper alloys, various steel materials, and suitable hardness that can be cut. It is described that the provided material can be used. (For example, see Patent Document 1)
Ferritic stainless steel has good cutting properties to some extent, but it is difficult to manage the flatness of the disk mounting surface to 1 μm or less. In other words, the flatness (machining accuracy) of the machined surface is affected by the vibration generated according to the load acting on the spindle of the processing machine (such as a lathe) and the vibration of the cutting tool. Therefore, it is necessary to select a material with good machinability. Accordingly, the machinability of ferritic stainless steel is insufficient to ensure a flatness of 1 μm or less on the disk mounting surface.
このような平面度の問題を解決して磁気ディスクの変形を小さくするため、ディスク載置面にスペーサを介在させることが開示されている。（たとえば、特許文献２参照）
上述した磁気ディスクの大容量化や薄肉化に伴い、フェライト系ステンレス鋼（商品名ＳＦ２０Ｔ：下村特殊精工株式会社製）を用いた従来のロータハブにおいては、被切削性を改善するために添加されている各種添加物の影響を無視できない状況になってきた。切削性を改善する添加物としては、硫黄（Ｓ）、テルル（Ｔｅ）、セレン（Ｓｅ）、鉛（Ｐｂ）、マンガン（Ｍｎ）等が知られている。 Along with the increase in capacity and thickness of the magnetic disk described above, the conventional rotor hub using ferritic stainless steel (trade name SF20T: manufactured by Shimomura Special Seiko Co., Ltd.) is added to improve machinability. The influence of various additives that can be ignored. As additives for improving machinability, sulfur (S), tellurium (Te), selenium (Se), lead (Pb), manganese (Mn) and the like are known.
具体的に説明すると、本発明者等は、ロータハブのディスク搭載面から添加物の成分粒子が欠落することにより、ディスク搭載面に微小な粒子欠落孔の凹部が形成されることを発見した。このような成分粒子の欠落は、切削性を改善する添加物の中で、特にテルルの影響が大きいと考えられる。 More specifically, the present inventors have found that a concave portion of a minute particle missing hole is formed on the disk mounting surface due to the missing component particles of the additive from the disk mounting surface of the rotor hub. Such lack of component particles is considered to be particularly affected by tellurium among additives that improve machinability.
図７はロータハブ１２′の断面を４００倍に拡大して撮影した写真であり、この断面中には縦長の成分粒子Ｐが多数存在している。 FIG. 7 is a photograph taken by enlarging the cross section of the rotor hub 12 'by a factor of 400. In this cross section, a large number of vertically long component particles P are present.
このような成分粒子Ｐは、ディスク搭載面１５′を形成する切削加工を受けることにより、切削加工面及びその近傍に存在しディスク搭載面１５′に露出したものが脱落することがある。このため、ディスク搭載面１５′から成分粒子Ｐが脱落したあとには、粒子欠落孔の凹部（空間）が形成されることとなる。 When such component particles P are subjected to a cutting process that forms the disk mounting surface 15 ′, particles that are present on the cutting surface and in the vicinity thereof and are exposed to the disk mounting surface 15 ′ may fall off. For this reason, after the component particles P drop off from the disk mounting surface 15 ′, concave portions (spaces) of particle missing holes are formed.
図８は、平面視がリング状となるディスク搭載面１５′の外周側縁部近傍を撮影した拡大写真であり、周方向長さＤＬが１０μｍを超える比較的大きな粒子欠落孔Ｄによる凹部が存在する。このような凹部がディスク搭載面に存在すると、ディスククランパーによる押圧を受けて固定された薄い磁気ディスクが凹部で撓み、微小変形をする原因になるとの知見を得た。 FIG. 8 is an enlarged photograph of the vicinity of the outer peripheral edge of the disk mounting surface 15 ′ having a ring shape in plan view, and there is a recess due to a relatively large particle missing hole D having a circumferential length DL exceeding 10 μm. To do. It has been found that when such a concave portion exists on the disk mounting surface, a thin magnetic disk fixed by receiving pressure from the disk clamper is bent at the concave portion and causes a minute deformation.
また、ディスク搭載面１５´上の切削痕の山のうち、少なくとも最外周に位置する山とその内側に続いて隣り合う山に孔（径方向長さＤＢ）が掛かった場合には孔の周方向長さＤＬが１０μｍに見たずに小さくとも磁気ディスクの微小変形に大きく影響を及ぼすとの知見を得た。 Further, among the crests of the cutting trace on the disk mounting surface 15 ′, when a hole (radial length DB) is applied to at least the crest located on the outermost periphery and the crest adjacent to the inside thereof, the circumference of the hole It has been found that even if the direction length DL is not seen to be 10 μm, even if it is small, it has a great influence on the minute deformation of the magnetic disk.
すなわち、高密度化された磁気ディスクにおいては、添加物の粒子欠落による微小な孔の凹部がディスク搭載面に存在すると、この粒子欠落孔に起因する微小変形が情報を正確に記録再生するための障害になるとの知見を得た。 In other words, in a high-density magnetic disk, if there is a concave portion of a minute hole due to the missing particle of the additive on the disk mounting surface, a minute deformation caused by this missing particle hole is used for accurately recording and reproducing information. The knowledge that it becomes an obstacle was acquired.
なお、ディスク搭載面１５′の幅はたとえば０．２５ｍｍ程度とかなり狭く、リング形状となる磁気ディスクの内周側縁部のみを支持するようになっている。 Note that the width of the disk mounting surface 15 'is quite narrow, for example, about 0.25 mm, and only the inner peripheral edge of the ring-shaped magnetic disk is supported.
図９は、図８に示した粒子欠落孔Ｄを有するディスク搭載面１５′上で微小変形した磁気ディスクの変形状態を示している。この図によれば、ディスク搭載面１５′に支持されている磁気ディスクの内周側縁部が凹み、外周側が凸に変形していることが分かる。図示の例では、粒子欠落孔Ｄが存在する位置付近で最も大きな凹み（−１．８３３４３μｍ）を生じるとともに、略同一半径上の外周部で最も凸（＋１．２３０１２μｍ）となる変形を生じており、凹凸を合計した最大の変形量が３μｍ以上となる比較的大きな微小変形になっている。 FIG. 9 shows a deformed state of the magnetic disk slightly deformed on the disk mounting surface 15 ′ having the particle missing hole D shown in FIG. According to this figure, it can be seen that the inner peripheral edge of the magnetic disk supported by the disk mounting surface 15 'is recessed and the outer periphery is deformed convexly. In the example shown in the figure, the largest dent (−1.83343 μm) is generated in the vicinity of the position where the particle missing hole D is present, and the deformation is the most convex (+1.23012 μm) on the outer peripheral portion on substantially the same radius. The maximum deformation amount with the total unevenness being 3 μm or more is a relatively large minute deformation.
このような背景から、高密度化された磁気ディスクを使用する場合であっても、情報の正確な記録再生に支承のない平坦なディスク搭載面、すなわち、正確な記録再生の障害となる比較的大きな微小変形を生じる原因になるような凹部のない、平坦なディスク搭載面を備えているハードディスク装置の開発が望まれる。 From such a background, even when a high-density magnetic disk is used, a flat disk mounting surface that does not support accurate recording / reproduction of information, that is, a relatively hindered accurate recording / reproduction. It is desired to develop a hard disk device having a flat disk mounting surface that does not have a concave portion that causes a large minute deformation.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、正確な記録再生の障害となる微小変形を生じる原因になるような凹部のない、平坦なディスク搭載面を備えているハードディスク装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is to provide a flat disk mounting surface that does not have a concave portion that causes micro deformation that hinders accurate recording and reproduction. It is to provide a hard disk device provided.
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。 In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
本発明に係るハードディスク装置は、回転駆動されて情報の記録再生を行う情報記録媒体と、外周部に前記情報記録媒体の搭載面を備えているロータハブと、前記情報記録媒体を前記搭載面に押圧して固定するクランプとを備え、前記クランプによる押圧力が作用する前記搭載面の縁部又は縁部近傍に、周方向長さが１０μｍ以上となる孔が存在しないことを特徴とするものである。 A hard disk device according to the present invention includes an information recording medium that is rotationally driven to record and reproduce information, a rotor hub that includes a mounting surface for mounting the information recording medium on an outer periphery, and presses the information recording medium against the mounting surface. And a hole having a circumferential length of 10 μm or more does not exist at or near the edge of the mounting surface on which the pressing force by the clamp acts. .
このようなハードディスク装置によれば、クランプによる押圧力が作用する搭載面の縁部又は縁部近傍に、周方向長さが１０μｍ以上となる孔が存在していないので、正確な記録再生の障害となる微小変形を生じることはない。 According to such a hard disk device, since there is no hole having a circumferential length of 10 μm or more at or near the edge of the mounting surface to which the pressing force by the clamp acts, an obstacle to accurate recording and reproduction There will be no micro deformation.
また、本発明に係るハードディスク装置は、この搭載面上の切削痕の山のうち、最外周に位置する山とその内側に続く山に掛かる孔が存在しないことを特徴とするものである。 Further, the hard disk device according to the present invention is characterized in that, among the crests of the cutting trace on the mounting surface, there is no hole in the crest located at the outermost periphery and the crest following the crest.
本発明に係るハードディスク装置は、回転駆動されて情報の記録再生を行う情報記録媒体と、外周部に前記情報記録媒体の搭載面を備えているロータハブと、前記情報記録媒体を前記搭載面に押圧して固定するクランプとを備え、前記クランプによる押圧力が作用する前記搭載面の材料はテルル（Ｔｅ）を含まないステンレス鋼であることを特徴とするものである。 A hard disk device according to the present invention includes an information recording medium that is rotationally driven to record and reproduce information, a rotor hub that includes a mounting surface for mounting the information recording medium on an outer periphery, and presses the information recording medium against the mounting surface. The material of the mounting surface on which the pressing force by the clamp acts is stainless steel not containing tellurium (Te).
そして、本発明に係るハードディスク装置において、搭載面の材料はオーステナイト系ステンレス鋼であることが好ましい、これは成分粒子の欠落を生じる原因となる添加物が非常に少なく、他の系のステンレス鋼に比べて良好な切削性が得られるからである。これにより正確な記録再生の障害となる微小変形を生じない平坦なディスク搭載面の形成が容易になる。 In the hard disk device according to the present invention, the material of the mounting surface is preferably austenitic stainless steel, which has very few additives that cause loss of component particles, and other types of stainless steel This is because better machinability can be obtained. This facilitates the formation of a flat disk mounting surface that does not cause micro deformation that hinders accurate recording and reproduction.
このようなハードディスク装置によれば、クランプによる押圧力が作用する搭載面の材料がテルル（Ｔｅ）を含まないステンレス鋼であるから、快削性を改善する添加物を有していてもテルルを含有しないため、切削加工面に露出した成分粒子の欠落により凹部が形成されることはない。 According to such a hard disk device, since the material of the mounting surface on which the pressing force by the clamp acts is stainless steel not containing tellurium (Te), tellurium can be used even if it has an additive that improves free-cutting properties. Since it does not contain, a recessed part is not formed by the omission of the component particle exposed to the cutting surface.
上述した本発明によれば、クランプによる押圧力が作用するディスク搭載面の縁部又は縁部近傍に、磁気ディスクの変形の原因となる比較的大きな孔の凹部が存在しないため、正確な記録再生の障害となる微小変形が板状の情報記憶媒体に生じることはなく、従って、高密度化された薄い板状の情報記憶媒体を用いる場合であっても、正確な情報の記録再生が可能となる。このため、ハードディスク装置を用いた情報記録再生装置の小型化及び薄型化を促進するとともに、情報を正確に記録再生できるという顕著な効果を奏する。 According to the present invention described above, since there is no recess having a relatively large hole that causes deformation of the magnetic disk at or near the edge of the disk mounting surface to which the pressing force by the clamp acts, accurate recording / reproduction is possible. Therefore, even if a thin plate-shaped information storage medium with a high density is used, accurate information recording / reproduction can be performed. Become. As a result, the information recording / reproducing apparatus using the hard disk device can be reduced in size and thickness, and the information can be recorded and reproduced accurately.
以下、本発明に係るハードディスク装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of a hard disk device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明に係るハードディスク装置（ＨＤＤ）１は、たとえば図１に示すように、回転駆動されて情報の記録再生を行う磁気ディスク２と、外周部に磁気ディスク２の搭載面となるディスク搭載面１５を備えているロータハブ１２と、磁気ディスク２をディスク搭載面１５に押圧して固定するクランプ３０とを備えている。そして、クランプ３０による押圧力が作用するディスク搭載面１５の縁部又は縁部近傍には、磁気ディスク２に正確な記録再生の障害となる変形が生じるのを防止するため、周方向長さが１０μｍ以上となる孔の凹部が存在しないようにしてある。また、このディスク搭載面１５上の切削痕の山のうち、最外周に位置する山とその内側に続く山に掛かる孔が存在しないようにしてある。このＨＤＤ１は、モータにより回転駆動される情報記録媒体の磁気ディスク２に対して、図示しない磁気ヘッドを用いて情報の書き込み（記録）及び読み出し（再生）を行う装置である。 A hard disk device (HDD) 1 according to the present invention includes, as shown in FIG. 1, for example, a magnetic disk 2 that is rotated to record and reproduce information, and a disk mounting surface 15 that serves as a mounting surface for the magnetic disk 2 on the outer periphery. And a clamp 30 for pressing and fixing the magnetic disk 2 to the disk mounting surface 15. In order to prevent the magnetic disk 2 from being deformed as an obstacle to accurate recording / reproduction at the edge or in the vicinity of the edge of the disk mounting surface 15 to which the pressing force by the clamp 30 acts, the circumferential length is set. There are no recesses in the holes of 10 μm or more. Further, among the crests of the cutting trace on the disk mounting surface 15, there is no hole in the crest located at the outermost periphery and the crest following it. The HDD 1 is a device that writes (records) and reads (reproduces) information on a magnetic disk 2 as an information recording medium that is rotationally driven by a motor, using a magnetic head (not shown).
図２は、バックヨークがないインナーロータ構造としたＨＤＤ１の構成例を示す要部断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view of an essential part showing a configuration example of the HDD 1 having an inner rotor structure without a back yoke.
磁気ディスク２を回転駆動させるモータ１０は、円環状に配列された電磁石２０を備えるステータ１１と、ステータ１１の内側に配置された電磁石２０に対向配置される永久磁石１４を備えたロータハブ１２と、ステータ１１に対してロータハブ１２を回転可能に支持する流体動圧軸受１３とを具備して構成される。ステータ１１に備えられた電磁石２０と、ロータハブ１２に備えられた永久磁石との間に働く磁力により、ステータ１１に対してロータハブ１２が回転駆動される。 The motor 10 that rotationally drives the magnetic disk 2 includes a stator 11 that includes electromagnets 20 arranged in an annular shape, and a rotor hub 12 that includes a permanent magnet 14 disposed opposite to the electromagnets 20 disposed inside the stator 11. A fluid dynamic pressure bearing 13 that rotatably supports the rotor hub 12 with respect to the stator 11 is provided. The rotor hub 12 is rotationally driven with respect to the stator 11 by the magnetic force acting between the electromagnet 20 provided in the stator 11 and the permanent magnet provided in the rotor hub 12.
永久磁石１４は円環状に形成され、その断面が矩形となるように形成されている。カップ状に形成されたロータハブ１２には、ロータハブ１２の側壁外周から突出する鍔状に形成されたディスク搭載面１５と、永久磁石１４を保持する磁石保持部１６と、ロータハブ１２の中心軸線上に形成され、後述するシャフト３２と嵌合する嵌合孔１７と、リング板状の磁気ディスク２を嵌合させる嵌合部（固定部）１８とが形成されている。 The permanent magnet 14 is formed in an annular shape and has a rectangular cross section. The rotor hub 12 formed in a cup shape includes a disk mounting surface 15 formed in a bowl shape protruding from the outer periphery of the side wall of the rotor hub 12, a magnet holding portion 16 that holds the permanent magnet 14, and the central axis of the rotor hub 12. A fitting hole 17 that is formed and fits with a shaft 32 described later, and a fitting portion (fixed portion) 18 that fits the ring-plate-shaped magnetic disk 2 are formed.
ロータハブ１２の嵌合部１８には、磁気ディスク２が嵌合されることにより、ロータハブ１２と磁気ディスク２とが一体的に構成されている。また、ロータハブ１２の嵌合孔１７には、クランプ３０を備えたシャフト３２の一端が嵌合されることにより、ロータハブ１２とシャフト３２とが一体的に構成されている。そのため、シャフト３２とロータハブ１２と磁気ディスク２とが、一体となって回転するように構成されている。 By fitting the magnetic disk 2 to the fitting portion 18 of the rotor hub 12, the rotor hub 12 and the magnetic disk 2 are integrally formed. In addition, the rotor hub 12 and the shaft 32 are integrally configured by fitting one end of the shaft 32 including the clamp 30 into the fitting hole 17 of the rotor hub 12. Therefore, the shaft 32, the rotor hub 12, and the magnetic disk 2 are configured to rotate together.
クランプ３０は、中心部がシャフト３２の上端部にボルト３１を介して固定された略円板状の弾性部材である。このクランプ３０は、シャフト３２の所定位置に固定された状態で、磁気ディスク２を下向きに押圧する形状に成形されている。 The clamp 30 is a substantially disk-shaped elastic member whose center is fixed to the upper end of the shaft 32 via a bolt 31. The clamp 30 is formed in a shape that presses the magnetic disk 2 downward while being fixed to a predetermined position of the shaft 32.
ステータ１１には、電磁石２０の略中心軸上にボス部１９が形成されている。ボス部１９に後述する流体動圧軸受１３のハウジング３３を嵌合させることにより、ロータ１２に備えられた永久磁石１４を電磁石２０に対向配置させている。 A boss portion 19 is formed on the stator 11 substantially on the central axis of the electromagnet 20. By fitting a housing 33 of a fluid dynamic pressure bearing 13 (described later) into the boss portion 19, the permanent magnet 14 provided in the rotor 12 is arranged to face the electromagnet 20.
電磁石２０と磁気ディスク２との間には、電磁石２０及び永久磁石１４により形成される磁界を遮断するシールド板２１が配置されている。シールド板２１は、略中央にロータハブ１２が通される孔が形成された円板から形成されている。 A shield plate 21 is disposed between the electromagnet 20 and the magnetic disk 2 to block the magnetic field formed by the electromagnet 20 and the permanent magnet 14. The shield plate 21 is formed of a disc having a hole through which the rotor hub 12 is passed substantially in the center.
また、ステータ１１には、後述する電磁石２０のコイル２３を収納するステータ開口部２２が形成されている。このようにステータ開口部２２にコイル２３を収納することにより、電磁石２０の配置位置をよりステータ１１側（図中下方）に接近させることができ、ＨＤＤ１の薄型化を図ることができる。 Further, the stator 11 is formed with a stator opening 22 that houses a coil 23 of an electromagnet 20 described later. By housing the coil 23 in the stator opening 22 in this manner, the arrangement position of the electromagnet 20 can be made closer to the stator 11 side (downward in the drawing), and the HDD 1 can be thinned.
流体動圧軸受１３は、図２に示すように、シャフト３２と、シャフト３２を収容するハウジング３３とから構成されている。シャフト３２は、略円柱状の軸体３４と、軸体３４の軸線方向の途中位置において、その外周面に全周にわたって半径方向に延びる鍔状のスラスト軸受板３５とを備えている。ハウジング３３はシャフト３２の各外面に対して微小間隙をあけて配される内面を備えている。ハウジング３３の内面とシャフト３２の外面との間隙には、オイルＦが充填されている。 As shown in FIG. 2, the fluid dynamic bearing 13 includes a shaft 32 and a housing 33 that accommodates the shaft 32. The shaft 32 includes a substantially cylindrical shaft body 34 and a flange-shaped thrust bearing plate 35 extending in the radial direction over the entire outer periphery of the shaft body 34 at an intermediate position in the axial direction of the shaft body 34. The housing 33 has an inner surface that is arranged with a minute gap with respect to each outer surface of the shaft 32. Oil F is filled in the gap between the inner surface of the housing 33 and the outer surface of the shaft 32.
軸体３４とスラスト軸受板３４とは一体的に構成され、シャフト３２を形成している。軸体３４の下端（図２中の下方端）側の外周には、ヘリングボーン溝と呼ばれるラジアル動圧溝が複数形成されている。スラスト軸受板３５の厚さ方向の両端面には、ヘリングボーン溝と呼ばれるスラスト動圧発生溝が複数形成されている。 The shaft body 34 and the thrust bearing plate 34 are integrally formed to form a shaft 32. A plurality of radial dynamic pressure grooves called herringbone grooves are formed on the outer periphery on the lower end (lower end in FIG. 2) side of the shaft body 34. A plurality of thrust dynamic pressure generating grooves called herringbone grooves are formed on both end faces in the thickness direction of the thrust bearing plate 35.
ハウジング３３は、一端を閉塞され、他端を解放された略円筒状のハウジング本体３６と、軸体３４の一端を突出させた状態で、ハウジング３３の解放端を閉鎖するアッパープレート３７と、から構成されている。ハウジング本体３５には、ラジアル動圧発生溝が形成された軸体３４の下端側を収容するラジアル部収容穴３８と、スラスト軸受板３５を収容するスラスト部収容穴３９と、が形成されている。 The housing 33 includes a substantially cylindrical housing main body 36 whose one end is closed and the other end is released, and an upper plate 37 which closes the open end of the housing 33 with one end of the shaft body 34 protruding. It is configured. The housing body 35 is formed with a radial portion accommodation hole 38 for accommodating the lower end side of the shaft body 34 in which a radial dynamic pressure generating groove is formed, and a thrust portion accommodation hole 39 for accommodating the thrust bearing plate 35. .
アッパープレート３６はリング板状に形成され、リング板の略中央には軸体３４を通す貫通孔４０が形成されている。貫通孔４０は、内周面がスラスト部収容穴３９から外側に向かって漸次その径が大きくなるテーパ面となるように形成されている。これにより、貫通孔４０内に通された軸体３４の外周面と貫通孔４０の内周面との間に、外側に向かって間隔の広がる円環状のキャピラリーシールが形成される。キャピラリーシールは、その形状とオイルの表面張力とにより、ハウジング３３とシャフト３２との間に充填されたオイルＦが外部に漏れないように保持することができる。 The upper plate 36 is formed in a ring plate shape, and a through hole 40 through which the shaft body 34 passes is formed in the approximate center of the ring plate. The through hole 40 is formed so that the inner peripheral surface thereof becomes a tapered surface whose diameter gradually increases from the thrust portion receiving hole 39 toward the outside. As a result, an annular capillary seal is formed between the outer peripheral surface of the shaft body 34 passed through the through-hole 40 and the inner peripheral surface of the through-hole 40, and the spacing increases toward the outside. The capillary seal can be held so that the oil F filled between the housing 33 and the shaft 32 does not leak to the outside due to the shape and the surface tension of the oil.
このように、モータ１０に回転駆動されて情報の記録再生を行う磁気ディスク２と、磁気ディスク２の搭載面となるディスク搭載面１５を備えているロータハブ１２と、磁気ディスク２をディスク搭載面１５に押圧して固定するクランプ３０とを備えているＨＤＤ１において、クランプ３０による押圧力が作用する比較的幅の狭いディスク搭載面１５の縁部近傍には、磁気ディスク２に正確な記録再生の障害となる変形が生じるのを防止するため、周方向長さが１０μｍ以上となる孔の凹部が存在しないようにする。
また、このディスク搭載面１５上の切削痕の山のうち、最外周に位置する山とその内側に続く山に掛かる孔が存在しないようにする。
As described above, the magnetic disk 2 that is rotationally driven by the motor 10 to record and reproduce information, the rotor hub 12 that includes the disk mounting surface 15 that is the mounting surface of the magnetic disk 2, and the magnetic disk 2 is connected to the disk mounting surface 15. In the HDD 1 provided with the clamp 30 that is pressed against and fixed to the magnetic disk 2 near the edge of the relatively narrow disk mounting surface 15 to which the pressing force by the clamp 30 acts is an obstacle to accurate recording / reproduction. In order to prevent the occurrence of deformation, there is no hole recess having a circumferential length of 10 μm or more.
Further, among the crests of the cutting trace on the disk mounting surface 15, the crest located on the outermost periphery and the hole that extends to the crest following the crest do not exist.
この場合の周方向長さは、平面視がリング状となるディスク搭載面１５の円周方向長さのことである。また、縁部近傍とは、平面視がリング状となるディスク搭載面１５の内周側縁部及び外周側縁部の両方を包含する。 The circumferential length in this case is the circumferential length of the disk mounting surface 15 having a ring shape in plan view. The vicinity of the edge includes both the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the disk mounting surface 15 having a ring shape in plan view.
より具体的に説明すると、磁気ディスク２に正確な記録再生の障害となるような微小変形が生じるのを防止するため、ディスク搭載面１５を形成するロータハブ１２の素材を、従来のフェライト系ステンレス鋼からオーステナイト系ステンレス鋼に変更する。 More specifically, in order to prevent the magnetic disk 2 from being deformed so as to hinder accurate recording and reproduction, the material of the rotor hub 12 forming the disk mounting surface 15 is made of conventional ferritic stainless steel. To austenitic stainless steel.
これは、オーステナイト系ステンレス鋼の成分を規定するＪＩＳ規格には、フェライト系ステンレス鋼の切削性を改善する添加物であるテルル（Ｔｅ）、セレン（Ｓｅ）が実質的に含まれていないためであり、正確な記録再生の障害となる大きな微小変形を生じない平坦なディスク搭載面１５の形成が容易になる。特に、ロータハブ１２のディスク搭載面１５を切削加工する際に、成分粒子の欠落により凹部を形成する主因と考えられるテルルが含まれていない素材の選択が望ましい。 This is because the JIS standard that defines the components of austenitic stainless steel does not substantially contain tellurium (Te) or selenium (Se), which are additives that improve the machinability of ferritic stainless steel. In addition, it is easy to form a flat disk mounting surface 15 that does not cause a large minute deformation that hinders accurate recording and reproduction. In particular, when cutting the disk mounting surface 15 of the rotor hub 12, it is desirable to select a material that does not contain tellurium, which is considered to be the main cause of forming a recess due to the lack of component particles.
切削加工面に発生する大きな孔の凹部は、快削性を改善する添加物がテルルの存在により材料の圧延工程で展伸されず、丸みを帯びて大きく分布し、切削加工面に露出した部分が脱落することにより生じることが分かった。従って、快削性を改善する添加物を有していてもテルルを含有しないステンレス鋼であれば、マルテンサイト系であってもフェライト系であっても同様の効果が得られる。 The concave part of the large hole generated on the machined surface is a part that is not rounded by the rolling process of the material due to the presence of tellurium, and is rounded and widely distributed, and exposed to the machined surface. Was found to be caused by dropping off. Therefore, the same effect can be obtained regardless of whether it is martensitic or ferritic if it is a stainless steel that does not contain tellurium even if it has an additive that improves free-cutting properties.
このような素材の変更は、少なくともディスク搭載面１５を形成する部分になされていればよく、従って、ロータハブ１２を分割構造として部分的な素材変更をしてもよいし、あるいは、ロータハブ１２を一体構造として全体的な素材変更をしてもよい。なお、オーステナイト系ステンレス鋼は非磁性材料であるから、ロータハブ１２の全体にこの材料を使用すれば、磁石保持部１６がバックヨークとして機能することはない。 It is sufficient that such a material change is made at least in a portion forming the disk mounting surface 15. Therefore, the material may be changed partially by using the rotor hub 12 as a divided structure, or the rotor hub 12 may be integrated. The entire material may be changed as a structure. Since austenitic stainless steel is a nonmagnetic material, if this material is used for the entire rotor hub 12, the magnet holding portion 16 does not function as a back yoke.
このような素材変更により、オーステナイト系ステンレス鋼（ＳＵＳ３０３）で製作したディスク搭載面１５には、たとえば図３に示す拡大写真から明らかなように、クランプによる押圧力が作用する縁部又は縁部近傍に、周方向長さが１０μｍ以上となる比較的大きな孔は存在しない。また、このディスク搭載面１５上の切削痕の山のうち、最外周に位置する山とその内側に続く山に掛かる孔が存在しない。このため、ディスク搭載面１５上の磁気ディスク２がクランプ３０の押圧を受けても、正確な記録再生の障害となる比較的大きな微小変形を生じることはない。 By such a material change, the disc mounting surface 15 made of austenitic stainless steel (SUS303) is applied to the edge or the vicinity of the edge where the pressing force by the clamp acts, as is apparent from the enlarged photograph shown in FIG. 3, for example. In addition, there is no relatively large hole having a circumferential length of 10 μm or more. In addition, among the crests of the cutting trace on the disk mounting surface 15, there is no hole in the crest located at the outermost periphery and the crest following the crest. For this reason, even if the magnetic disk 2 on the disk mounting surface 15 is pressed by the clamp 30, a relatively large minute deformation that hinders accurate recording and reproduction does not occur.
図４は、オーステナイト系ステンレス鋼で製作したディスク搭載面１５上の所定位置において、クランプ３０の押圧を受けて固定支持された磁気ディスク２が微小変形した変形状態を示している。なお、図４と図９とでは、変形量のスケールが異なっている。 FIG. 4 shows a deformed state in which the magnetic disk 2 fixed and supported by the pressing of the clamp 30 is slightly deformed at a predetermined position on the disk mounting surface 15 made of austenitic stainless steel. Note that FIG. 4 and FIG. 9 have different deformation scales.
この図によれば、ディスク搭載面１５に支持された磁気ディスク２の全面にわたって凹凸が生じているものの、その変形量はかなり小さなものとなる。具体的には、最も大きな凹み（−０．３５６４３μｍ）と最も大きな凸（＋０．２３５００μｍ）による凹凸を合計した最大の変形量は０．６μｍ以下となり、変形量が３μｍ程度であった図９の従来例と比較して、約１／５まで減少していることがわかる。 According to this figure, although unevenness is generated over the entire surface of the magnetic disk 2 supported by the disk mounting surface 15, the amount of deformation is considerably small. Specifically, the maximum deformation amount obtained by adding up the unevenness due to the largest depression (−0.35643 μm) and the largest protrusion (+0.23500 μm) is 0.6 μm or less, and the deformation amount is about 3 μm in FIG. It can be seen that it is reduced to about 1/5 compared with the conventional example.
このように、クランプ３０による押圧力が作用するディスク搭載面１５の縁部近傍に、周方向長さが１０μｍ以上となる比較的大きな粒子欠落の孔が存在しないと、平坦面のディスク搭載面１５に固定支持された磁気ディスク２に正確な記録再生の障害となる比較的大きな微小変形を生じることはない。従って、高密度化された薄い磁気ディスク２を用いるＨＤＤ１においても正確な情報の記録再生が可能となり、ＨＤＤ１を用いた情報記録再生装置の小型化及び薄型化を促進し、かつ、情報の記録再生についても正確に行うことができる。 Thus, if there is no relatively large particle-missing hole having a circumferential length of 10 μm or more in the vicinity of the edge of the disk mounting surface 15 to which the pressing force by the clamp 30 acts, the flat disk mounting surface 15 The magnetic disk 2 fixedly supported by the magnetic disk 2 does not cause a relatively large minute deformation that hinders accurate recording and reproduction. Accordingly, accurate information recording / reproduction can be performed even in the HDD 1 using the thin magnetic disk 2 with high density, and the information recording / reproducing apparatus using the HDD 1 can be miniaturized and thinned, and the information can be recorded / reproduced. Can also be done accurately.
ところで、上述した本発明のディスク搭載面１５は、図２に示したＨＤＤ１（バックヨークなしのインナーロータ構造）に限定されることはなく、たとえば図５に示すバックヨーク有りのインナーロータ構造や図６に示すバックヨーク有りのアウターロータ構造のように、他の構成を有するＨＤＤのディスク搭載面にも同様に適用可能である。 By the way, the disk mounting surface 15 of the present invention described above is not limited to the HDD 1 (inner rotor structure without a back yoke) shown in FIG. 2, for example, an inner rotor structure with a back yoke shown in FIG. Like the outer rotor structure with a back yoke shown in FIG. 6, it can be similarly applied to a disk mounting surface of an HDD having another configuration.
以下、バックヨーク有りのインナーロータ構造及びバックヨーク有りのアウターロータ構造について、図面を参照して簡単に説明する。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。 Hereinafter, an inner rotor structure with a back yoke and an outer rotor structure with a back yoke will be briefly described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.
図５に示すＨＤＤ１Ａは、バックヨーク有りのインナーロータ構造である。この場合、磁気ディスク２を回転駆動させるモータ１０Ａは、電磁石２０を備えるステータ１１と、ステータ１１の内側に配置された電磁石２０に対向配置された永久磁石１４を備えたロータハブ１２Ａと、ステータ１１に対してロータハブ１２Ａを回転可能に支持する流体軸受１３Ａとを具備し、永久磁石１４の内周面側には磁性材料よりなるバックヨーク２５が設けられている。 The HDD 1A shown in FIG. 5 has an inner rotor structure with a back yoke. In this case, the motor 10 </ b> A for rotating the magnetic disk 2 includes a stator 11 having an electromagnet 20, a rotor hub 12 </ b> A having a permanent magnet 14 disposed opposite to the electromagnet 20 disposed inside the stator 11, and a stator 11. On the other hand, a hydrodynamic bearing 13A that rotatably supports the rotor hub 12A is provided, and a back yoke 25 made of a magnetic material is provided on the inner peripheral surface side of the permanent magnet.
また、クランプ３０は、ロータハブ１２Ａの中心部に対し、ボルト３１により直接固定されている。なお、図中の符号３３Ａは、流体動圧軸受１３Ａのハウジングである。 The clamp 30 is directly fixed to the center portion of the rotor hub 12A by bolts 31. In addition, the code | symbol 33A in a figure is the housing of 13 A of fluid dynamic pressure bearings.
このように構成されたＨＤＤ１Ａについても、磁気ディスク２の搭載面となるディスク搭載面１５がロータハブ１２Ａに形成されている。そして、クランプ３０による押圧力が作用するディスク搭載面１５の縁部又は縁部近傍には、磁気ディスク２に正確な記録再生の障害となる変形が生じるのを防止するため、周方向長さが１０μｍ以上となる孔の凹部が存在しないようになっている。また、このディスク搭載面１５上の切削痕の山のうち、最外周に位置する山とその内側に続く山に掛かる孔が存在しないようになっている。 Also in the HDD 1A configured as described above, the disk mounting surface 15 which is the mounting surface of the magnetic disk 2 is formed on the rotor hub 12A. In order to prevent the magnetic disk 2 from being deformed as an obstacle to accurate recording / reproduction at the edge or in the vicinity of the edge of the disk mounting surface 15 to which the pressing force by the clamp 30 acts, the circumferential length is set. There are no recesses in the holes of 10 μm or more. Further, out of the crests of the cut marks on the disk mounting surface 15, there is no hole in the crest located at the outermost periphery and the crest following it.
具体的には、ディスク搭載面１５を形成するロータハブ１２Ａの素材としてオーステナイト系ステンレス鋼を採用しており、成分粒子の欠落による凹部の形成を防止している。従って、平坦面のディスク搭載面１５に固定支持された磁気ディスク２は、クランプ３０の押圧を受けても、正確な記録再生の障害となる比較的大きな微小変形を生じることはない。 Specifically, austenitic stainless steel is adopted as the material of the rotor hub 12A that forms the disk mounting surface 15, and the formation of recesses due to missing component particles is prevented. Therefore, even if the magnetic disk 2 fixedly supported on the flat disk mounting surface 15 is pressed by the clamp 30, it does not cause a relatively large minute deformation that hinders accurate recording and reproduction.
図６に示すＨＤＤ１Ｂは、バックヨーク有りのアウターロータ構造である。この場合、スペーサ３を介在させて上下２段に重ねた磁気ディスク２Ａ，２Ｂが搭載された構成例を示しているが、これに限定されることはない。 The HDD 1B shown in FIG. 6 has an outer rotor structure with a back yoke. In this case, the configuration example is shown in which the magnetic disks 2A and 2B stacked in two upper and lower stages with the spacer 3 interposed therebetween are shown, but the present invention is not limited to this.
磁気ディスク２Ａ，２Ｂを回転駆動させるモータ１０Ｂは、電磁石２０を備えるステータ１１と、電磁石２０の外周側に対向配置された永久磁石１４を備えているロータハブ１２Ｂと、ステータ１１に対してロータハブ１２Ｂを回転可能に支持する流体軸受１３とを具備し、永久磁石１４の外周面側には磁性材料よりなるバックヨーク２５Ａが設けられている。 A motor 10B that rotates and drives the magnetic disks 2A and 2B includes a stator 11 that includes an electromagnet 20, a rotor hub 12B that includes a permanent magnet 14 that is disposed on the outer peripheral side of the electromagnet 20, and a rotor hub 12B that is provided with respect to the stator 11. A hydrodynamic bearing 13 is rotatably supported, and a back yoke 25A made of a magnetic material is provided on the outer peripheral surface side of the permanent magnet 14.
このように構成されたＨＤＤ１Ｂについても、下方にある磁気ディスク２Ｂの搭載面となるディスク搭載面１５がロータハブ１２Ｂに形成されている。そして、クランプ３０による押圧力が上方の磁気ディスク面２Ａ及びスペーサ３を介して作用するディスク２Ｂのディスク搭載面１５には、その縁部又は縁部近傍に、磁気ディスク２Ｂに正確な記録再生の障害となる変形が生じるのを防止するため、周方向長さが１０μｍ以上となる孔の凹部が存在しないようになっている。また、このディスク搭載面１５上の切削痕の山のうち、最外周に位置する山とその内側に続く山に掛かる孔が存在しないようになっている。 Also in the HDD 1B configured as described above, a disk mounting surface 15 which is a mounting surface of the magnetic disk 2B below is formed on the rotor hub 12B. Then, the disk mounting surface 15 of the disk 2B on which the pressing force by the clamp 30 acts via the upper magnetic disk surface 2A and the spacer 3 can be accurately recorded and reproduced on the magnetic disk 2B at or near the edge. In order to prevent deformation that becomes an obstacle, there is no hole recess having a circumferential length of 10 μm or more. Further, out of the crests of the cut marks on the disk mounting surface 15, there is no hole in the crest located at the outermost periphery and the crest following it.
具体的には、ディスク搭載面１５を形成するロータハブ１２Ｂの素材としてオーステナイト系ステンレス鋼を採用しており、成分粒子の欠落による凹部の形成を防止している。従って、平坦面のディスク搭載面１５に固定支持された磁気ディスク２Ｂは、クランプ３０の押圧を受けても、正確な記録再生の障害となる比較的大きな微小変形を生じることはない。 Specifically, austenitic stainless steel is adopted as the material of the rotor hub 12B that forms the disk mounting surface 15, and the formation of recesses due to missing component particles is prevented. Therefore, even if the magnetic disk 2B fixedly supported on the flat disk mounting surface 15 is pressed by the clamp 30, it does not cause a relatively large minute deformation that hinders accurate recording and reproduction.
上述した本発明のハードディスク装置によれば、クランプ３０による押圧力が作用するディスク搭載面１５の縁部又は縁部近傍に、周方向長さが１０μｍ以上となる比較的大きな孔の凹部が存在せず、また、このディスク搭載面１５上の切削痕の山のうち、最外周に位置する山とその内側に続く山に掛かる孔が存在しないため、磁気ディスク２に正確な記録再生の障害となる微小変形が生じることはない。従って、高密度化された薄い板状の磁気ディスク２を用いる場合であっても、正確な情報の記録再生が可能となり、ハードディスク装置を用いた情報記録再生装置の小型化及び薄型化を促進するとともに、情報の正確な記録再生が可能になる。 According to the above-described hard disk device of the present invention, there is a recess having a relatively large hole with a circumferential length of 10 μm or more at the edge or in the vicinity of the edge of the disk mounting surface 15 to which the pressing force by the clamp 30 acts. In addition, among the crests of the cutting trace on the disk mounting surface 15, there is no hole in the crest located on the outermost periphery and the crest following the crest, so that the magnetic disk 2 becomes an obstacle to accurate recording and reproduction. Small deformation does not occur. Therefore, even when a thin plate-shaped magnetic disk 2 with a high density is used, accurate information recording / reproduction is possible, and the downsizing and thinning of the information recording / reproducing apparatus using the hard disk device is promoted. At the same time, accurate recording and reproduction of information becomes possible.
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.
１，１Ａ，１Ｂ ハードディスク装置（ＨＤＤ）
２，２Ａ，２Ｂ 磁気ディスク（情報記録媒体）
１０，１０Ａ，１０Ｂ モータ
１１ ステータ
１２，１２Ａ，１２Ｂ ロータハブ
１３，１３Ａ 流体軸受
１４ 永久磁石
１５ ディスク搭載面
２０ 電磁石
２５，２５Ａ バックヨーク
３０ クランプ
1,1A, 1B Hard disk device (HDD)
2,2A, 2B Magnetic disk (information recording medium)
10, 10A, 10B Motor 11 Stator 12, 12A, 12B Rotor hub 13, 13A Fluid bearing 14 Permanent magnet 15 Disc mounting surface 20 Electromagnet 25, 25A Back yoke 30 Clamp
Claims (5)
前記搭載面の縁部又は縁部近傍に、周方向長さが１０μｍ以上となる孔が存在しないことを特徴とするハードディスク装置。 An information recording medium that is rotationally driven to record and reproduce information, and a rotor hub that includes a mounting surface for mounting the information recording medium on the outer periphery;
A hard disk device characterized in that a hole having a circumferential length of 10 μm or more does not exist at or near the edge of the mounting surface.
前記搭載面上の切削痕の山のうち、最外周に位置する山とその内側に続く山に掛かる孔が存在しないことを特徴とするハードディスク装置。 An information recording medium that is rotationally driven to record and reproduce information, and a rotor hub that includes a mounting surface for mounting the information recording medium on the outer periphery;
A hard disk device characterized in that, among the crests of cutting marks on the mounting surface, there is no hole in a crest located on the outermost periphery and a crest following the crest.
前記クランプによる押圧力が作用する前記搭載面の材料はテルル（Ｔｅ）を含まないステンレス鋼であることを特徴とするハードディスク装置。 An information recording medium for recording and reproducing information by being rotationally driven, a rotor hub having a mounting surface for mounting the information recording medium on an outer periphery, and a clamp for pressing and fixing the information recording medium to the mounting surface ,
The hard disk device according to claim 1, wherein a material of the mounting surface to which the pressing force by the clamp acts is stainless steel not containing tellurium (Te).
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